Phân tích và xử lý ngày giờ

Biến đổi dữ liệu với Polars

Liam Brannigan

Data Scientist & Polars Contributor

Dữ liệu chuỗi thời gian

Chuỗi thời gian giá thị trường

Dữ liệu chuỗi thời gian

Chuỗi thời gian doanh số

Dữ liệu chuỗi thời gian

Chuỗi thời gian lượt xem

Dữ liệu chuỗi thời gian

Chuỗi thời gian số đếm

Bộ dữ liệu giá điện

shape: (24, 3)
| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| ...              | ...   | ...   |
| 05/07/2025 12:00 | 0.0   | 462.0 |

time - giá trị theo giờ
price - £ trên megawatt-giờ
solar - W trên mét vuông
solar > 400 = ngày hè ấm

Quan hệ giữa giá và năng lượng mặt trời

Chuỗi thời gian giá điện

Quan hệ giữa giá và năng lượng mặt trời

Chuỗi thời gian giá điện

Kiểu dữ liệu thời gian trong Polars

Date - ngày dương lịch - 2000-01-01
Datetime - ngày và giờ - 2000-01-01 12:00:00
Time - thời gian trong ngày - 12:00:00
Duration - khoảng thời gian - 3 hours

Tự động phân tích datetime

pl.read_csv(
  "electricity_prices",

)

Tự động phân tích datetime

pl.read_csv(
  "electricity_prices",
  try_parse_dates=True
)

định dạng: YYYY-MM-DD
ví dụ: 2025-07-05
ví dụ: 2025-07-05 12:00:00

Dữ liệu cần phân tích thủ công

| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 05/07/2025 01:00 | 28.7  | 0.0   |

định dạng: DD/MM/YYYY HH:MM
Polars không tự nhận diện

Phân tích với strptime

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(                             )
)

Phân tích với strptime

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime,                 )
)

Phân tích với strptime

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y      ")
)

Phân tích với strptime

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

Phân tích với strptime

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

| time                | price | solar |
| ---                 | ---   | ---   |
| datetime[us]        | f64   | f64   |
|---------------------|-------|-------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   |

Tách thành phần datetime

Bảng dữ liệu chuỗi thời gian

Tách thành phần datetime

Bảng dữ liệu chuỗi thời gian với ngày được tô sáng trên một hàng

Tách thành phần datetime

Bảng dữ liệu chuỗi thời gian với giờ được tô sáng trên một hàng

Tách thành phần datetime

Bảng dữ liệu chuỗi thời gian với giờ trong ngày được tô sáng trên một hàng

Tách ngày (date)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date()
)

Tách ngày (date)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

Tách ngày (date)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

| time                | price | solar | date       |
| ---                 | ---   | ---   | ---        |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | date       |
|---------------------|-------|-------|------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 |

Tách thời gian (time)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

Tách thời gian (time)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

| time                | price | solar | time_of_day |
| ---                 | ---   | ---   | ---         |
| datetime[us]        | f64   | f64   | time        |
|---------------------|-------|-------|-------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 00:00:00    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 01:00:00    |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 02:00:00    |

Tách giờ (hour)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

Tách giờ (hour)

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

| time                | price | solar | hour |
| ---                 | ---   | ---   | ---  |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | i8   |
|---------------------|-------|-------|------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 0    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 1    |
| 2025-07-05 12:00:00 | 0.0   | 462.0 | 12   |

Các thành phần datetime khác

.dt.year() - trích xuất năm
.dt.month() - trích xuất tháng (1-12)
.dt.day() - trích xuất ngày trong tháng
.dt.minute() - trích xuất phút
...

¹ https://docs.pola.rs/api/python/dev/reference/expressions/temporal.html

Điều chỉnh datetime

.dt.offset_by() - điều chỉnh datetime
"1h" - tiến 1 giờ
"-2d" - lùi 2 ngày

Điều chỉnh datetime

.dt.offset_by() - điều chỉnh datetime
"1h" - tiến 1 giờ
"-2d" - lùi 2 ngày

¹ https://docs.pola.rs/api/python/stable/reference/expressions/api/polars.Expr.dt.offset_by.html

Thêm thời điểm kết thúc cửa sổ thời gian

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h")
)

Thêm thời điểm kết thúc cửa sổ thời gian

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

Thêm thời điểm kết thúc cửa sổ thời gian

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

| time                | price | solar | time_end            |
| ---                 | ---   | ---   | ---                 |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | datetime[µs]        |
|---------------------|-------|-------|---------------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 01:00:00 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 02:00:00 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 03:00:00 |

Ayo berlatih!

Biến đổi dữ liệu với Polars